(57)【要約】【課題】複数の信号が存在する状況において、それらの信号を別々に取り扱い、それらの使用周波数帯域を別々に検出することを可能とする受信信号周波数帯域検出器を提供する。【解決手段】受信信号周波数帯域検出器に、送信周波数帯域の少なくとも一部が互いに重畳し、複数の信号から構成される受信信号に対し、所定の処理を行い、信号成分に分解する信号分離手段と、前記信号成分の電力に基づいて、前記信号成分の送信に使用された使用周波数帯域を検出する使用周波数帯域検出手段とを備えることにより達成される。【選択図】図３
2007324753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信周波数帯域の少なくとも一部が互いに重畳し、複数の信号から構成される受信信号に対し、所定の処理を行い、信号成分に分解する信号分離手段；
前記信号成分の電力に基づいて、前記信号成分の送信に使用された使用周波数帯域を検出する使用周波数帯域検出手段；
を備えることを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記信号分離手段は、前記受信信号を構成する各信号成分の独立性に基づいて、前記受信信号を信号成分に分解することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項３】
請求項１に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記信号分離手段は、複数の受信アンテナから入力された受信信号に対して、該受信信号に含まれる各信号成分のうち、伝送路の状態が既知である信号成分を逆相合成することにより、前記伝送路が既知である信号成分からの干渉を受ける他の信号成分を検出することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項４】
請求項１に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記信号分離手段は、時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換し、該周波数領域の信号に変換された受信信号を、信号成分に分解することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項５】
請求項１または４に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記信号分離手段は、時間領域の受信信号を信号成分に分解し、該信号成分を周波数領域の信号に変換することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項６】
請求項１に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記使用周波数帯域検出手段は、
前記信号成分の電力値の周波数方向での変動を観測し、前記変動量が所定値以上であるか否かに基づいて、前記信号成分の使用周波数帯域を検出する周波数帯域検出手段；
を備えることを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
信号成分の周波数方向の移動平均電力を計算する周波数方向移動平均電力計算手段；
を備え、
前記周波数帯域検出手段は、周波数方向の移動平均電力に基づいて、前記信号成分の使用周波数帯域を検出することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項８】
請求項６に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記使用周波数帯域検出手段は、
前記周波数帯域検出手段により検出される使用周波数帯域において、対応する信号成分が雑音か否かを判別し、雑音ではないと判定された使用周波数帯域を出力する雑音判定手段；
を備えることを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項９】
請求項８に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記雑音判定手段は、信号成分の使用周波数帯域の周波数帯域幅が、予め規定された第１の所定値を超える場合、該信号成分は雑音成分であると判定することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記雑音判定手段は、信号成分の使用周波数帯域の周波数帯域幅が、予め規定された第２の所定値未満である場合、該信号成分は雑音成分であると判定することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１１】
請求項８に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記雑音判定手段は、
前記周波数帯域検出手段により検出される使用周波数帯域において、対応する信号成分と、受信信号との相関検出を行う相関検出手段；
前記相関検出手段において検出された相関値が、受信信号の全系列に対して予め規定された第３の所定値以下である場合に、前記信号成分は、対応する使用周波数帯域において雑音であると判定する相関値比較手段；
を備えることを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１２】
請求項８に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記雑音判定手段は、
信号成分に対して、前記周波数帯域検出手段により検出される使用周波数帯域で帯域制限し、該帯域制限が行われた信号成分に対して周期自己相関値を計算する周期自己相関検出手段；
前記周期自己相関検出手段において検出された周期自己相関値に基づいて、検出した使用周波数帯域における信号成分が信号であると判定される使用周波数帯域以外を雑音とする周期定常性利用雑音判定手段；
を備えることを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１３】
請求項１に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記信号分離手段は、前記使用周波数帯域の一部の部分周波数帯域に対して、再度信号成分への分解を行うことを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記部分周波数帯域は、前記信号成分に対応する送信周波数帯域のうち、少なくとも１つの使用周波数帯域以外の周波数帯域であることを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１５】
請求項１に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記受信信号を構成する信号成分のうち、１つ以上の信号成分を抑圧する信号成分抑圧手段；
を備え、
前記信号分離手段は、１つ以上の信号成分が抑圧された受信信号を、送信周波数帯域毎の信号成分に分解し、
前記使用周波数帯域検出手段は、前記信号成分の送信に使用された使用周波数帯域を検出することを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１６】
請求項４または５に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記信号分離手段は、入力された信号を所定の幅の時間窓を用いて時間窓処理を行い、前記時間窓をスライドさせて検出処理を行い、全時間区間の信号分離を行うことを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【請求項１７】
請求項４に記載の受信信号周波数帯域検出器において：
前記信号分離手段は、入力された信号を所定の幅の周波数窓を用いて周波数窓処理を行い、前記周波数窓をスライドさせて検出処理を行い、全周波数区間の信号分離を行うことを特徴とする受信信号周波数帯域検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信機に適用される受信信号周波数帯域検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、システムごとに周波数リソースを固定的に割り当てる方式が主に用いられているが、周波数および時間リソースを効果的に使用するための方法として動的周波数割当方法が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
動的周波数割当方法は、周波数帯域で使用されていない帯域をサーチし、動的に周波数を割り当てて通信を行う方法で、様々の周波数帯域幅の信号を空き周波数帯域に割り当てることにより、割り当てられていない周波数帯域を減らし、全体の周波数使用率を向上させることが可能である。
【０００４】
また、動的周波数割当方法では、複数の無線通信システムが周波数領域の信号帯域の一部または全体、すなわち少なくとも一部を重畳させることで、さらに周波数使用率を向上させる方法についても検討されている。この場合、別の無線通信システムの信号帯域が重畳した場合には干渉となり信号検出特性が劣化する可能性がある。しかし、非特許文献１に記載された動的周波数割当方法では、受信側における信号検出特性に影響を与えない範囲で、信号を重畳させる方法が検討されている。
【０００５】
この動的周波数割当方法において、空き周波数帯域を検出する方法としては、図１に示すようなスペクトラムアナライザと同様の手法を用いて、受信信号スペクトルを解析することにより、空き周波数帯域を検出する。
【非特許文献１】“Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｓｈａｒｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，”  Ｐｒｏｃ．  Ｖｉｒｇｉｎｉａ  Ｔｅｃｈ‘ｓ  １４ｔｈ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｗｉｒｅ１ｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，  ２００４．
【非特許文献２】“Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，”，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  Ｉｎｃ．，  ２００１．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
【０００７】
上述のように空き周波数帯域を検出する上で、受信信号スペクトルを解析する手法では、複数の無線通信システムの信号帯域が重畳した場合に、各無線通信システムの信号帯域を正しく検出することが困難となる。
【０００８】
例えば、図２に示すように、上述の動的周波数割当方法を用いた場合において、使用可能な全周波数帯域内に、無線通信システムＡの信号と、それよりも信号帯域の狭い無線通信システムＢの信号が存在した場合を想定する。
【０００９】
この場合、無線通信システムＢの信号帯域に対して、無線通信システムＡの信号が重畳して干渉しているが、例えば、受信アンテナ数が２以上の場合には、受信側において信号を容易に分離することができ、信号検出特性が大幅に劣化することはない。つまり、図２に示した動的周波数割当方法を用いた場合の例では、信号検出特性を劣化させることなく、２つのシステムの信号が同一周波数帯域で重畳して通信が行われる。この場合、同様の考えにより、図２の（１）の領域、すなわち、無線通信システムＡの信号帯域のうち、無線通信システムＢの信号帯域が重畳された帯域以外の帯域をさらに別の無線通信システムで使用することが可能となる。
【００１０】
しかし、スペクトルアナライザと同様の手法による受信信号スペクトル解析により空き周波数帯域の検出を行った場合、図２に示した動的周波数割当方法を用いた場合の例では、無線通信システムＢの信号の電力スペクトル密度が、無線通信システムＡの信号の電力スペクトル密度に比較して十分に大きくない限り、２つの異なる無線通信システムが存在することを検出できないために、（１）の領域が空き周波数帯域であることを検出することができない。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、その目的は、複数の信号が存在する状況において、それらの信号を別々に取り扱い、それらの使用周波数帯域を別々に検出することを可能とする受信信号周波数帯域検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の受信信号周波数帯域検出器は、送信周波数帯域の少なくとも一部が互いに重畳し、複数の信号から構成される受信信号に対し、所定の処理を行い、信号成分に分解する信号分離手段と、前記信号成分の電力に基づいて、前記信号成分の送信に使用された使用周波数帯域を検出する使用周波数帯域検出手段とを備えることを特徴の１つとする。
【００１３】
このように構成することにより、信号分離手段により分解後の信号成分Ｄを検出し、使用周波数帯域検出手段によりその分解後の信号成分Ｄにより使用周波数帯域内を検出することで、受信機における信号処理後の空き周波数帯域を検出することができる。
【００１４】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記信号分離手段は、前記受信信号を構成する各信号成分の独立性に基づいて、前記受信信号を信号成分に分解するようにしてもよい。
【００１５】
このように構成することにより、受信される信号成分の独立性を用いて信号成分を分離検出し、各信号成分が使用している周波数帯域を検出することが可能となる。
【００１６】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記信号分離手段は、複数の受信アンテナから入力された受信信号に対して、該受信信号に含まれる各信号成分のうち、伝送路の状態が既知である信号成分を逆相合成することにより、前記伝送路が既知である信号成分からの干渉を受ける他の信号成分を検出するようにしてもよい。
【００１７】
受信される信号成分の１つに対して、送信アンテナから複数の受信アンテナまでのそれぞれの伝送路の状態を、ある１つのアンテナの伝送路の状態を基準として相対的に推定できれば、容易に該信号成分を抑圧でき、該信号成分から強く干渉を受ける信号成分が受信信号中に含まれるとしても、抑圧した信号成分以外の信号成分について容易に使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【００１８】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記信号分離手段は、時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換し、該周波数領域の信号に変換された受信信号を、信号成分に分解するようにしてもよい。
【００１９】
このように構成することにより、周波数成分の分布が偏る信号に対して、分布の偏りを利用して高精度に信号の検出を行うことが可能となり、高精度に各信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【００２０】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記信号分離手段は、時間領域の受信信号を信号成分に分解し、該信号成分を周波数領域の信号に変換するようにしてもよい。
【００２１】
このように構成することにより、時間成分の分布が偏る信号に対して、分布の偏りを利用して高精度に信号の検出を行うことが可能となり、高精度に各信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。また、時間成分の分布が偏る信号と周波数成分の分布が偏る信号の両方が混在する条件で、分布の偏りを利用して高精度に信号の検出を行うことが可能となり、高精度に各信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【００２２】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記使用周波数帯域検出手段は、前記信号成分の電力値の周波数方向での変動を観測し、前記変動量が所定値以上であるか否かに基づいて、前記信号成分の使用周波数帯域を検出する周波数帯域検出手段を備えるようにしてもよい。
【００２３】
このように構成することにより、送信パラメータの情報を一切用いずに、各信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【００２４】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、信号成分の周波数方向の移動平均電力を計算する周波数方向移動平均電力計算手段を備え、前記周波数帯域検出手段は、周波数方向の移動平均電力に基づいて、前記信号成分の使用周波数帯域を検出するようにしてもよい。
【００２５】
このように構成することにより、送信パラメータの情報を一切用いずに、各信号成分の使用周波数帯域を高精度に検出することが可能となる。
【００２６】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記使用周波数帯域検出手段は、前記周波数帯域検出手段により検出される使用周波数帯域において、対応する信号成分が雑音か否かを判別し、雑音ではないと判定された使用周波数帯域を出力する雑音判定手段を備えるようにしてもよい。
【００２７】
このように構成することにより、雑音を信号と誤って検出し、該信号成分が使用している周波数帯域を、使用周波数帯域と誤検出してしまう確率を抑えることが可能となり、各信号成分の使用周波数帯域の検出精度を向上させることができる。
【００２８】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記雑音判定手段は、信号成分の使用周波数帯域の周波数帯域幅が、予め規定された第１の所定値を超える場合、該信号成分は雑音成分であると判定するようにしてもよい。
【００２９】
このように構成することにより、信号帯域幅の比較処理だけで容易に信号と雑音の判別が可能となり、各信号成分の使用周波数帯域の検出精度を向上させることができる。例えば、第１の所定値として、信号の送信側で用いることができる最大の信号帯域幅や、その最大信号帯域幅に電波伝搬環境による最大ドップラー周波数を加算した帯域幅を用いる。
【００３０】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記雑音判定手段は、信号成分の使用周波数帯域の周波数帯域幅が、予め規定された第２の所定値未満である場合、該信号成分は雑音成分であると判定するようにしてもよい。
【００３１】
このように構成することにより、信号帯域幅の比較処理だけで容易に信号と雑音の判別が可能となり、各信号成分の使用周波数帯域の検出精度を向上させることができる。例えば、第２の所定値として、信号の送信側で用いることができる最小信号帯域幅を用いる。
【００３２】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記雑音判定手段は、前記周波数帯域検出手段により検出される使用周波数帯域において、対応する信号成分と、受信信号との相関検出を行う相関検出手段と、前記相関検出手段において検出された相関値が、受信信号の全系列に対して予め規定された第３の所定値以下である場合に、前記信号成分は、対応する使用周波数帯域において雑音であると判定する相関値比較手段とを備えるようにしてもよい。
【００３３】
このように構成することにより、雑音と信号の相関特性の違いを利用して信号と雑音の判別が可能となり、各信号成分の使用周波数帯域の検出精度を向上させることができる。
【００３４】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記雑音判定手段は、信号成分に対して、前記周波数帯域検出手段により検出される使用周波数帯域で帯域制限し、該帯域制限が行われた信号成分に対して周期自己相関値を計算する周期自己相関検出手段と、前記周期自己相関検出手段において検出された周期自己相関値に基づいて、検出した使用周波数帯域における信号成分が信号であると判定される使用周波数帯域以外を雑音とする周期定常性利用雑音判定手段とを備えるようにしてもよい。
【００３５】
このように構成することにより、検出した使用周波数帯域Ｆ１における分解後の信号成分Ｄが雑音か否かを高精度に判別することが可能となり、各信号成分の使用周波数帯域の検出精度を向上させることができる。
【００３６】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記信号分離手段は、前記使用周波数帯域の一部の部分周波数帯域に対して、再度信号成分への分解を行うようにしてもよい。
【００３７】
このように構成することにより、１度目の信号成分の分離処理において電力の大きい信号成分に隠れて存在する電力の小さい信号成分を検出し、その使用周波数帯域を特定することが可能となる。
【００３８】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記部分周波数帯域は、前記信号成分に対応する送信周波数帯域のうち、少なくとも１つの使用周波数帯域以外の周波数帯域であるようにしてもよい。
【００３９】
このように構成することにより、前回の使用周波数帯域検出処理により、検出された使用周波数帯域Ｆ１に対応する信号成分の影響を受けずに信号成分の分離および使用周波数検出動作を行うことが可能となる。
【００４０】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記受信信号を構成する信号成分のうち、１つ以上の信号成分を抑圧する信号成分抑圧手段を備え、前記信号分離手段は、１つ以上の信号成分が抑圧された受信信号を、送信周波数帯域毎の信号成分に分解し、前記使用周波数帯域検出手段は、前記信号成分の送信に使用された使用周波数帯域を検出するようにしてもよい。
【００４１】
このように予め抑圧可能な信号成分について抑圧した信号を用いて信号成分の分離および使用周波数帯域検出動作を行うことにより、該抑圧可能な信号成分の影響を受けずに高精度に使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【００４２】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記信号分離手段は、入力された信号を所定の幅の時間窓を用いて時間窓処理を行い、前記時間窓をスライドさせて検出処理を行い、全時間区間の信号分離を行うようにしてもよい。
【００４３】
このように構成することにより、より詳細な時間区間における信号分離処理を行うことが可能となる。また、処理を行う全時間区間を一括処理する必要がなくなり、演算量を削減して各信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【００４４】
また、上述した受信信号周波数帯域検出器において、前記信号分離手段は、入力された信号を所定の幅の周波数窓を用いて周波数窓処理を行い、前記周波数窓をスライドさせて検出処理を行い、全周波数区間の信号分離を行うようにしてもよい。
【００４５】
このように構成することにより、より詳細な周波数区間における信号分離処理を行うことが可能となる。また、処理を行う全周波数区間を一括処理する必要がなくなり、演算量を削減して各信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の実施例によれば、複数の信号が存在する状況において、それらの信号を別々に取り扱い、それらの使用周波数帯域を別々に検出することを可能とする受信信号周波数帯域検出器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００４８】
本発明の第１の実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器について、図３を参照して説明する。
【００４９】
本実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１は、例えば無線受信機に搭載され、信号分離部１１と、使用周波数帯域検出部１２により構成される。
【００５０】
受信信号周波数帯域検出器１では、信号分離部１１において、受信信号Ｒが信号成分Ｓに分離される（以下、分離処理により得られる信号成分を「分解後の信号成分Ｄ」とする）。なお、この信号分離処理では、信号の判定を行う必要はなく、信号成分の波形が出力される。
【００５１】
本発明の実施例において、受信信号は、送信周波数帯域の少なくとも一部が互いに重畳し、複数の信号から構成される。
【００５２】
以下、周波数ｆ１からｆ２の周波数帯域を［ｆ１，ｆ２］と記述する。
【００５３】
例えば、周波数帯域［ｆ１１，ｆ１２］を有する信号成分（Ｓ１）と周波数帯域［ｆ２１，ｆ２２］を有する信号成分（Ｓ２）とが重畳された信号が受信信号（Ｒ）として受信された場合、信号分離部１１は、該受信信号を後述する所定の処理を行うことにより分離し、例えば、周波数帯域［ｆ１１，ｆ１２］を有する信号成分（Ｄ１）と周波数帯域［ｆ２１，ｆ２２］を有する信号成分（Ｄ２）に分離する。
【００５４】
分解後の信号成分Ｄ（Ｄ１、Ｄ２）は使用周波数帯域検出部１２に入力され、使用周波数帯域検出部１２は、入力された分解後の信号成分Ｄから、受信信号Ｒ中に含まれる信号成分Ｓの使用周波数帯域Ｆ１を検出して出力する。
【００５５】
例えば、周波数帯域［ｆ１１，ｆ１２］を有する信号成分（Ｄ１）と周波数帯域［ｆ２１，ｆ２２］を有する信号成分（Ｄ２）が入力された場合、使用周波数帯域検出部１２は、使用周波数帯域Ｆ１として、信号成分（Ｓ１）の使用周波数帯域［ｆ１１，ｆ１２］、信号成分（Ｓ２）の使用周波数帯域［ｆ２１，ｆ２２］を出力する。
【００５６】
例えば、信号分離部１１は、後述するが、信号の統計的性質に基づいて信号を生成するブラインド処理を行うことにより、受信信号Ｒを信号成分に分離するようにしてもよいし、また複数の受信アンテナから入力された受信信号に対して、該受信信号に含まれる各信号成分のうち、伝送路の状態が既知である信号成分を逆相合成することにより、前記伝送路が既知である信号成分からの干渉を受ける他の信号成分を検出するようにしてもよい。
【００５７】
次に、信号分離部１１の構成について、図４を参照して説明する。
【００５８】
信号分離部１１は、独立成分分析部１１１を備える。
【００５９】
独立成分分析部１１１は、信号成分Ｓの独立性を基準として受信信号Ｒから分解後の信号成分Ｄを得る（例えば、非特許文献２参照）。
【００６０】
独立成分分析（ＩＣＡ：  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）は、統計的に独立な信号成分を「信号成分の独立性」のみを用いて分離する技術である。このようにすることにより、他のパラメータを把握していなくても信号を分解することが可能となる。
【００６１】
次に、信号分離部１１の他の構成について、図５を参照して説明する。
【００６２】
信号分離部１１は、逆相合成部１１２を備える。
【００６３】
逆相合成部１１２は、複数のアンテナから入力された信号を逆相合成する。
【００６４】
ここで、逆相合成部１１２で行われる逆相合成の原理について説明する。複数のアンテナから入力された受信信号Ｒが行列ｒ，
ｒ＝Ｈｓ＋ｎ      （１）
として表され、伝送路行列Ｈおよび信号成分Ｓの行列ｓを、式（２）とすると式（３）となる。
【００６５】
【数１】
2007324753.tif 000003
【００６６】
【数２】
2007324753.tif 000004
ここで、ｎ＝（ｎ１，ｎ２）Ｔとする。ここで、受信機において、１つの信号成分ｓ２について伝送路の状態（ｈ２１，ｈ２２）を知っているならば、線形合成により信号成分ｓ２を抑圧することができる。具体的には、
ｈ２２ｒ１−ｈ２１ｒ２＝（ｈ１１ｈ２２−ｈ１２ｈ２１）ｓ１＋（ｈ２２ｎ１―ｈ２１ｎ２）  （４）
を計算することで、信号成分ｓ２からの影響を抑圧して信号成分ｓ１を得ることが可能となる。
【００６７】
このように、信号の伝送路が分かっている信号成分が存在する条件では、逆相合成により該伝送路の分かっている一部の信号成分を逆相合成により抑圧することで、伝送路の分かっている一部の信号成分からの干渉を受けるその他の信号成分を容易に検出することが可能となる。なお、このとき、抑圧する対象外の信号成分については伝送路の状態を受信機が把握している必要はない。これにより、伝送路の分かっている一部の信号成分以外の信号成分を、高精度に検出することができる。
【００６８】
次に、信号分離部１１の他の構成について、図６を参照して説明する。
【００６９】
信号分離部１１は、フーリエ変換器１１３と、信号分離器１１４とを備える。
【００７０】
フーリエ変換器１１３は、入力された時間領域の受信信号Ｒを周波数領域信号に変換する。信号分離器１１４は、フーリエ変換器１１３により周波数領域の信号に変換された信号を信号成分Ｓに分解する。分解後の信号成分Ｄは周波数領域信号として出力される。
【００７１】
このように周波数領域で処理をすることにより、周波数領域で偏りのある分布を持つ信号に対して効果的に信号を分離することが可能となる。また、遅延波の影響を吸収して信号を分離することも可能となる。周波数領域で分布が偏っている信号の例として、ＯＦＤＭ変調方式が挙げられる。
【００７２】
次に、信号分離部１１の他の構成について、図７を参照して説明する。
【００７３】
信号分離部１１は、信号分離器１１５と、フーリエ変換器１１６とを備える。
【００７４】
信号分離器１１５は、時間領域の受信信号Ｒを入力信号とし、所定の時間区間の信号に対して一括分離処理を行う。信号分離器１１５では、受信信号Ｒから信号成分Ｓを分解して取り出し、分解後の信号成分Ｄとして時間領域で分解された分解後の信号成分Ｄｔが出力される。出力された時間領域における分解後の信号成分Ｄｔは、フーリエ変換器１１６において周波数領域における分解後の信号成分Ｄｆに変換されて出力される。
【００７５】
このように時間領域で処理をすることにより、特に独立成分分析のような信号の分布の特性を利用して信号を分離する場合、時間領域で偏りのある分布を持つ信号に対して効果的に信号を分離することが可能となる。時間領域で分布が偏っている信号の例としては、信号の振幅が一定のＭＳＫ変調信号や、ＣＤＭＡ信号などが挙げられる。
【００７６】
次に、信号分離部１１の他の構成について、図８を参照して説明する。
【００７７】
信号分離部１１は、時間領域信号分離器１１７と、フーリエ変換器１１８および１１９と、周波数領域信号分離器１２０とを備える。
【００７８】
入力された時間領域の受信信号Ｒが、時間領域で信号を分離する時間領域信号分離器１１７に入力されると同時に、フーリエ変換器１１９に入力される。
【００７９】
時間領域信号分離器１１７では、時間領域で受信信号を分離する。時間領域の分解後の信号成分Ｄは、フーリエ変換器１１８において周波数領域で分解された分解後の信号成分Ｄｆに変換され、出力される。
【００８０】
一方、フーリエ変換器１１９では、受信信号Ｒを周波数領域信号に変換する。周波数領域信号分離器１２０では、周波数領域で信号を分離し、分離後の信号成分Ｄｆが出力される。
【００８１】
このような構成にすることにより、時間領域で分布が偏っている信号と、周波数領域で分布が偏っている信号の両方が混在する条件であっても信号を効果的に分離することが可能となる。
【００８２】
次に、使用周波数帯域検出部１２の構成について、図９Ａを参照して説明する。
【００８３】
使用周波数帯域検出部１２は、周波数帯域検出部１２１を備える。
【００８４】
周波数帯域検出部１２１は、周波数領域で分解された分解後の信号成分Ｄｆから信号成分Ｓの使用周波数帯域を検出する。
【００８５】
例えば、周波数帯域検出部１２１は、図９Ｂに示すように、周波数領域の信号成分Ｄｆの電力、例えば受信電力や振幅の変化を観測し、電力が急激に大きくなる周波数から、急激に小さくなる周波数、すなわち周波数ｆ１１から周波数ｆ１２までを使用周波数帯域Ｆ１とする。
【００８６】
このようにすることで分解後の信号成分に含まれる信号の使用周波数帯域を検出することが可能となる。例えば、周波数帯域検出部１２１は、予め定められた所定の電力しきい値に基づいて、その値を超えている周波数帯域を検出し、使用周波数帯域Ｆ１を求める。
【００８７】
その他にも、周波数帯域検出部１２１は、ウェーブレット変換によるエッジ検索などを用いて信号の使用周波数帯域内を検索することにより、使用周波数帯域Ｆ１を求めるようにしてもよい。
【００８８】
次に、使用周波数帯域検出部１２の他の構成について、図１０を参照して説明する。
【００８９】
使用周波数帯域検出部１２は、周波数方向移動平均電力計算部１２２と、周波数帯域検出部１２３とを備える。
【００９０】
周波数方向移動平均電力計算部１２２は、周波数領域における分解後の信号成分Ｄの移動平均電力を計算する。すなわち、周波数方向移動平均電力計算部１２２では、分解後の信号成分（周波数領域信号）Ｄｆが入力され、信号成分、例えば信号成分１の周波数方向移動平均電力が出力される。例えば、周波数方向移動平均電力計算部１２２は、所定幅の周波数帯域の電力平均値を計算して順次出力する。
【００９１】
周波数帯域検出部１２３は、周波数方向移動平均電力計算部１２２により計算された周波数方向の移動平均電力に基づき、信号の使用周波数帯域Ｆ１を検出する。例えば、周波数帯域検出部１２３は、入力された移動平均電力に対してウェーブレット変換などのエッジ検索を行うことにより使用周波数帯域Ｆ１を検出する。また、周波数帯域検出部１２３は、図１１に示すように、予め所定の電力しきい値を定め、その閾値を超えている周波数帯域を検出することにより使用周波数帯域Ｆ１を検出するようにしてもよい。このようにすることにより、簡単に信号の使用周波数帯域Ｆ１を検出することが可能となる。
【００９２】
次に、使用周波数帯域検出部１２の他の構成について、図１２を参照して説明する。
【００９３】
使用周波数帯域検出部１２は、周波数帯域検出部１２４と、雑音判定部１２５とを備える。
【００９４】
周波数帯域検出部１２４は、信号成分の使用周波数帯域Ｆ１を検出する。すなわち、周波数帯域検出部１２４では、分解後の信号成分が入力され、該信号成分の使用周波数帯域Ｆ１が出力される。
【００９５】
雑音判定部１２５は、周波数帯域検出部１２４により検出された信号成分の使用周波数帯域Ｆ１に対し、その周波数帯域での信号成分が雑音であるか否かを判別する。また、雑音判定部１２５は、周波数帯域検出部１２４において検出された使用周波数帯域Ｆ１のうち、雑音であると判定された周波数帯域を除外した周波数帯域を、信号成分の使用周波数帯域Ｆ１として出力する。これにより、雑音に対して誤検出された周波数帯域を除外することが可能となり、高精度に信号成分Ｓの使用周波数帯域Ｆ１を検出することが可能となる。
【００９６】
次に、雑音判定部１２５における雑音判定方法について、図１３を参照して説明する。
【００９７】
雑音判定部１２５は、検出された使用周波数帯域から、信号の周波数帯域幅Ｂを計算し、その周波数帯域幅Ｂが予め定められた第１の所定値としての帯域幅の所定値Ｂ２より大きいか否かを判定する。
【００９８】
帯域幅の所定値Ｂ２は、事前規定により定まる最大信号帯域幅であり、例えば信号の送信側で用いることができる最大の信号帯域幅や、その最大信号帯域幅に電波伝搬環境による最大ドップラー周波数を加算した帯域幅を用いる。図１３では、帯域幅の所定値Ｂ２として、送信側で用いることができる最大信号帯域幅とする場合の例を示す。
【００９９】
検出された信号成分の周波数帯域幅Ｂが帯域幅の所定値Ｂ２を超える場合、すなわち検出された信号成分の周波数帯域幅Ｂが最大信号帯域幅を超える帯域幅（Ｂ＞Ｂ２）については、そのような広帯域の信号成分は存在しないから、雑音判定部１２５は、検出した信号成分をその周波数帯域において雑音であると判定する。
【０１００】
逆に、帯域幅の所定値Ｂ２よりも周波数帯域幅Ｂが小さい場合、すなわち最大信号帯域幅より小さい帯域幅（Ｂ＜Ｂ２）については、そのような信号成分は存在可能であるため、雑音判定部１２５は、その周波数帯域において信号が存在すると判定する。
【０１０１】
次に、雑音判定部１２５における他の雑音判定方法について、図１４を参照して説明する。
【０１０２】
雑音判定部１２５は、図１３を参照して説明した雑音判定方法と同様に、検出した使用周波数帯域から、信号の周波数帯域幅Ｂを計算し、その周波数帯域幅Ｂが第２の所定値としての帯域幅の所定値Ｂ３より小さいか否かを判定する。
【０１０３】
帯域幅の所定値Ｂ３は、事前規定により定まる最小信号帯域幅であり、例えば信号の送信側で用いることができる最小信号帯域幅を用いる。
【０１０４】
検出した周波数帯域幅Ｂが帯域幅の所定値Ｂ３未満である場合、すなわち最小信号帯域幅より小さい帯域幅（Ｂ＜Ｂ３）については、そのような帯域幅の小さい信号成分は存在しえず、このため、検出された周波数帯域においては、その対応する分解後の信号成分Ｄは雑音であると判定される。
【０１０５】
逆に、帯域幅の所定値Ｂ３よりも周波数帯域幅Ｂが大きい場合、すなわち最小信号帯域幅を超える帯域幅（Ｂ＞Ｂ３）については、そのような信号成分が存在可能であるため、その対応する分解後の信号成分Ｄは、検出された周波数帯域において信号であると判定される。
【０１０６】
図１３および図１４を参照して説明した雑音判定方法は、同時に用いることが可能である。すなわち、周波数帯域幅Ｂが、最小信号帯域幅以上で、かつ最大信号帯域幅と最大ドップラー周波数を加算した帯域幅以下である場合に限り、その周波数帯域幅Ｂを与える分解後の信号成分Ｄはその周波数帯域において信号であると判定される。
【０１０７】
次に、雑音判定部１２５の構成例について、図１５を参照して説明する。
【０１０８】
雑音判定部１２５は、相関検出部１２５１と、相関値比較部１２５２とを備える。
【０１０９】
相関検出部１２５１は、信号分離部１１において得られる分解後の信号成分Ｄを参照信号として、周波数帯域検出部１２４において得られる信号の使用周波数帯域Ｆ１において受信信号Ｒとの相関検出を行う。すなわち、相関検出部１２５１には、受信信号Ｒと、分解後の信号成分Ｄと、使用周波数帯域Ｆ１とが入力される。相関検出部１２５１は、使用周波数帯域Ｆ１において、分解後の信号成分Ｄと、受信信号Ｒとの相関検出を行う。
【０１１０】
相関値比較部１２５２は、相関検出部１２５１で得られる相関値の大きさが所定値ＣＴ１以下の場合、その相関値を与える使用周波数帯域Ｆ１において雑音であると判定する。すなわち、相関値比較部１２５２には、相関値と、使用周波数帯域Ｆ１が入力される。相関値比較部１２５２は、入力された相関値と、予め規定された相関値の所定値ＣＴ１とに基づいて、相関値に対応する使用周波数帯域が雑音であるか否かを判定する。
【０１１１】
次に、相関検出部１２５１の構成例について、図１６を参照して説明する。
【０１１２】
相関検出部１２５１は、参照信号生成器１２５１１と、複素共役算出部１２５１２と、乗算部１２５１３と、期待値計算部１２５１４と、フーリエ変換器１２５１５とを備える。
【０１１３】
相関検出部１２５１では、参照信号生成器１２５１１において、最初に入力された分解後の信号成分Ｄを、周波数帯域検出部１２４において検出された使用周波数帯域Ｆ１の区間だけ切り出す。すなわち、参照信号生成器１２５１１には、分解後の信号成分Ｄ（周波数領域信号）と、使用周波数帯域Ｆ１とが入力される。参照信号生成器１２５１１は、使用周波数帯域Ｆ１に基づいて、分解後の信号成分Ｄから使用周波数帯域Ｆ１に対応する信号成分を抽出する。
【０１１４】
具体的には、図１７に示すように、検出された使用周波数帯域Ｆ１それぞれについて、分解後の信号成分Ｄを当該周波数帯域以外では０とする。すなわち、分解後の信号成分＃１（Ｄ１）および＃２（Ｄ２）が得られ、分解後の信号成分＃１（Ｄ１）の使用周波数帯域Ｆ１としてＦ１１１およびＦ１１２、分解後の信号成分＃２（Ｄ２）の使用周波数帯域Ｆ１としてＦ１２が得られた場合には、参照信号生成器１２５１１は、分解後の信号成分＃１（Ｄ１）の使用周波数帯域Ｆ１１１以外を０とした信号と、分解後の信号成分＃１（Ｄ１）の使用周波数帯域Ｆ１１２以外を０とした信号と、分解後の信号成分＃２（Ｄ２）の使用周波数帯域Ｆ１２以外を０とした信号とを、参照信号として生成する。
【０１１５】
次に、相関検出部１２５１は、複素共役値算出部１２５１２において、参照信号生成器１２５１１において切り出された分解後の信号成分Ｄの複素共役値を求め、乗算部１２５１３に入力する。
【０１１６】
一方、受信信号Ｒは、フーリエ変換器１２５１５に入力され、フーリエ変換が行われる。
【０１１７】
乗算部１２５１３は、複素共役値算出部１２５１２において算出された分解後の信号成分Ｄの複素共役値とフーリエ変換された受信信号Ｒとを乗算し、その結果を期待値計算部１２５１４に入力する。
【０１１８】
期待値計算部１２５１４は、乗算結果の期待値を計算し、相関値として出力する。
【０１１９】
このようにすることにより、相関値を得ることができる。
【０１２０】
相関値比較部１２５２は、相関検出部１２５１において検出された相関値の大きさが所定値ＣＴ１以上である場合は、その相関値に対応する周波数帯域を信号成分Ｓの使用周波数帯域であると判定し、使用周波数帯域Ｆ１の検出結果として出力する。
【０１２１】
所定値ＣＴ１以下である場合は、その相関値に対応する使用周波数帯域Ｆ１において、対応する分解後の信号成分Ｄが雑音であると判定し、その周波数帯域は使用周波数帯域Ｆ１の検出結果としては出力されない。これにより、容易に受信信号Ｒ中に含まれる信号成分Ｓの使用周波数帯域の誤検出率を低減させることが可能となる。
【０１２２】
次に、雑音判定部１２５の他の構成例について、図１８を参照して説明する。
【０１２３】
雑音判定部１２５は、周期自己相関計算部１２５３と、周期定常性利用雑音判定部１２５４とを備える。
【０１２４】
周期自己相関検出部１２５３は、信号分離部１１において得られる分解後の信号成分Ｄの周期自己相関値を、周波数帯域検出部１２４において得られる信号の使用周波数帯域Ｆ１において計算する。すなわち、周期自己相関検出部１２５３には、受信信号Ｒと、分解後の信号成分Ｄと、使用周波数帯域Ｆ１とが入力される。周期自己相関検出部１２５３は、使用周波数帯域Ｆ１において、分解後の信号成分Ｄの周期自己相関値を計算する。
【０１２５】
周期定常性利用雑音判定部１２５４には、周期自己相関値と、使用周波数帯域Ｆ１が入力される。周期定常性利用雑音判定部１２５４は、周期自己相関検出部１２５３で得られる周期自己相関値から、検出した使用周波数帯域Ｆ１における分解後の信号成分Ｄが雑音か否かを判定する。
【０１２６】
次に、周期自己相関検出部１２５３の構成例について、図１９を参照して説明する。
【０１２７】
周期自己相関計算部１２５３は、逆フーリエ変換器１２５３１と、帯域制限フィルタ１２５３２と、乗算器１２５３３と、フーリエ変換器１２５３４と、遅延発生器１２５３５と、複素共役算出部１２５３６とを備える。
【０１２８】
周期自己相関検出部１２５３は、逆フーリエ変換器１２５３１において、最初に入力された分解後の信号成分Ｄ（周波数領域信号）を、図１７と同様に、周波数帯域検出部１２４において検出された使用周波数帯域Ｆ１に対応する成分だけ切り出す。すなわち、分解後の信号成分Ｄが得られ、分解後の信号成分Ｄの使用周波数帯域Ｆ１が得られた場合、逆フーリエ変換器１２５３１は、分解後の信号成分Ｄの使用周波数帯域Ｆ１以外を０とした信号を、参照信号として生成する。逆フーリエ変換器１２５３１は、切り出した信号を、時間領域信号に変換する。
【０１２９】
続いて、周期自己相関計算部１２６は、帯域制限フィルタ１２５３２において帯域制限を行い、その帯域制限された信号に対して遅延回路１２５３５を介して遅延を加え、該遅延を加えた信号の複素共役値ｘＨ（ｔ−τ）を複素共役算出部１２５３６において計算する。
【０１３０】
次に、乗算部１２５３３において、帯域制限フィルタ１２５３２から出力された時間領域に変換された信号（これをｘ（ｔ）とする）と、複素共役算出部１２５３６において計算された複素共役値とを乗算する。
【０１３１】
乗算結果は、フーリエ変換器１２５３４において、フーリエ変換され、周期自己相関値が得られる。
【０１３２】
周期定常性利用雑音判定部１２５４には、使用周波数帯域Ｆ１と、周期自己相関値とが入力される。
【０１３３】
周期定常性利用雑音判定部１２５４は、周期自己相関計算部１２６において得られる周期自己相関値を用いて、検出された使用周波数帯域Ｆ１に対応する分解後の信号成分Ｄが信号であるか、雑音であるかを判定し、信号であると判定された信号成分に対応する使用周波数帯域を最終判定結果として出力する。
【０１３４】
次に、周期定常性利用雑音判定部１２５４において行われる雑音判定方法の一例について説明する。
【０１３５】
通常、通信に用いられる信号は周期定常性を有し、図２０に示すように、変調方式やシンボルレート等に依存して、周期自己相関値に特徴が現れる。周期定常性利用雑音判定部１２５４は、この周期自己相関値の特徴を元に、使用される可能性がある変調方式などの信号形式に対し、周期自己相関値のパターンを予め用意しておく。周期定常性利用雑音判定部１２５４は、この予め用意されたパターンと分解後の信号成分Ｄに対して計算される周期自己相関値とのパターンマッチングを行い、いずれかのパターンにマッチする場合は信号で、そうでない場合は雑音と判定する。このようにすることにより、信号か雑音かを判定することが可能となる。
【０１３６】
このようにすることにより、分解後の信号成分中に含まれる雑音電力が大きい条件であっても、高精度に信号と雑音を見分けることが可能となり、受信信号Ｒ中に含まれる信号成分Ｓの使用周波数帯域の誤検出率を低減させることが可能となる。
【０１３７】
本発明の第２の実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１について、図２１を参照して説明する。
【０１３８】
本実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１は、信号分離部１１と、使用周波数帯域検出部１２と、部分周波数帯域決定部１３とを備える。
【０１３９】
使用周波数帯域検出部１２で検出された使用周波数帯域Ｆ１の情報は、部分周波数帯域決定部１３へ入力される。部分周波数帯域決定部１３では、再処理を行う部分周波数帯域Ｉが決定される。部分周波数帯域決定部１３において決定された再処理を行う部分周波数帯域Ｉは信号分離部１１に入力され、信号分離部１１は、入力された部分周波数帯域Ｉで、受信信号Ｒに対して再度信号成分の分離処理を行う。
【０１４０】
次に、部分周波数帯域決定部１３において行われる部分周波数帯域Ｉの選定処理について、図２２および図２３を参照して説明する。
【０１４１】
図２２は、一度目の使用周波数帯域検出処理において検出された使用周波数帯域Ｆ１１およびＦ１２が重複している場合の例を示している。
【０１４２】
上述した第１の実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１においては、信号分離処理、および使用周波数帯域検出処理中に、分解後の信号成分Ｄが他の信号成分に隠れて検出されない場合が存在する。
【０１４３】
そこで、本実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１では、使用周波数帯域Ｆ１１を除く部分周波数帯域に対して再処理を行う。
【０１４４】
すなわち、図２２に示すように、１回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域Ｆ１１を含まない周波数帯域を、２回目の処理の対象となる周波数帯域とする。また、１回目の分解により、１回目の分解後の信号成分２により検出された使用周波数帯域Ｆ１２が得られる。
【０１４５】
その結果、２回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域Ｆ１３が得られる。この使用周波数帯域Ｆ１３は、２回目の処理で存在が明らかになった信号、すなわち１回目の処理段階では隠れていた信号である。また、１回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域Ｆ１１および２回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域Ｆ１３を含まない周波数帯域を、３回目の処理の対象となる周波数帯域とする。また、２回目の分解により、２回目の分解後の信号成分２により検出された使用周波数帯域が得られる。
【０１４６】
その結果、図２２に示す例では、３回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域が存在しない。１、２回目の処理で処理された信号以外は存在しないため、４回目の処理は行われない。また、３回目の分解により、３回目の分解後の信号成分２により検出された使用周波数帯域が得られる。３回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域が存在する場合には、２回目または３回目と同様の処理が行われる。すなわち、信号成分に対応する送信周波数帯域のうち、少なくとも１つの使用周波数帯域以外の部分周波数帯域で再度信号成分への分解が行われる。
【０１４７】
以上の処理の結果、一度目の処理では検出されなかった信号成分の使用周波数帯域が検出され、より詳細に受信信号Ｒ中に含まれる信号成分Ｓの使用周波数帯域内を検出することが可能となる。
【０１４８】
同様に図２３に、一度目の処理において検出された使用周波数帯域Ｆ１１およびＦ１２が重複しない場合の例を示す。この場合、検出された信号成分Ｓに隠れて信号帯域幅の広い信号が受信されている可能性がある。
【０１４９】
そこで、２回目の処理では、Ｆ１１を含まない周波数帯域、およびＦ１２を含まない周波数帯域について処理を行うが、それらの周波数帯域の両方に共通のＦ１１およびＦ１２を含まない周波数帯域を付加した周波数帯域に対し、信号分離及び使用周波数帯域検出処理を行う。つまり、Ｆ１１およびＦ１２の両方を含まない周波数帯域について重複して再処理を行う。
【０１５０】
２回目の処理において、検出された使用周波数帯域Ｆ１３１およびＦ１３２が共に、重複して処理を行うＦ１１およびＦ１２の両方を含まない周波数帯域を全て含む場合、これらの周波数帯域Ｆ１３１およびＦ１３２を与える信号成分が一つの信号成分であるか否かをチェックする必要がある。そこで、続いて、このＦ１１およびＦ１２の両方を含まない周波数帯域のみに対して、３度目の使用周波数帯域検出処理を行う。
【０１５１】
３度目の処理において、Ｆ１１およびＦ１２の両方を含まない周波数帯域内に信号成分が一つしか存在しない場合、使用周波数帯域Ｆ１３１を与える信号成分と使用周波数帯域Ｆ１３２を与える信号成分は、一つの同じ信号であると判定され、その合成した周波数帯域が検出結果の使用周波数帯域Ｆ１として出力される。また、３度目の処理において、Ｆ１１およびＦ１２の両方を含まない周波数帯域内に信号成分が複数存在する場合、使用周波数帯域Ｆ１３１を与える信号成分と使用周波数帯域Ｆ１３２を与える信号成分は、異なる信号であると判定される。
【０１５２】
これにより、一度目の処理において得られる使用周波数帯域Ｆ１に対応する信号成分Ｓに隠れて、信号帯域幅の広い信号が隠れていたとしても信号を検出することが可能となる。
【０１５３】
すなわち、１回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域Ｆ１１と、１回目の分解後の信号成分２により検出された使用周波数帯域Ｆ１２とが得られ、Ｆ１１またはＦ１２を含まない周波数帯域、すなわちＦ１１を含まない周波数帯域と、Ｆ１２を含まない周波数帯域とを、２回目の処理の対象となる周波数帯域とする。
【０１５４】
その結果、２回目の分解後の信号成分１により検出された使用周波数帯域Ｆ１３１およびＦ１３２が得られる。続いて、Ｆ１１およびＦ１２の両方を含まない周波数帯域のみに対して、３度目の使用周波数帯域検出処理を行う。
【０１５５】
３度目の処理において、図２３に示す例では、Ｆ１１およびＦ１２の両方を含まない周波数帯域内に１つの信号成分が検出される。この場合、使用周波数帯域Ｆ１３１を与える信号成分と使用周波数帯域Ｆ１３２を与える信号成分は、一つの同じ信号であると判定され、その合成した周波数帯域が検出結果の使用周波数帯域Ｆ１として出力される。すなわちＦ１３１とＦ１３２は１つの信号と判定される。
【０１５６】
本発明の第３の実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１について、図２４を参照して説明する。
【０１５７】
本実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１は、信号成分抑圧部１４と、信号分離部１１と、使用周波数帯域検出部１２とを備える。
【０１５８】
本実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１では、受信信号Ｒ中に含まれる複数の信号成分Ｓについて、１つ以上の信号成分について情報が分かっている条件で使用することが可能である。
【０１５９】
本実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器１では、例えば、アンテナのヌル操作により、受信信号Ｒ中に含まれる信号成分Ｓのいくつかを抑圧してから信号の使用周波数帯域検出操作を行う。
【０１６０】
本実施例においては、受信信号Ｒに含まれる信号成分１（Ｓ１）と、信号成分２（Ｓ２）と、信号成分３（Ｓ３）のうち、信号成分２（Ｓ２）についての情報が既知であり、他の信号成分（信号成分１（Ｓ１）および信号成分３（Ｓ３））について使用周波数帯域Ｆ１を検出する場合の例について説明する。
【０１６１】
信号成分抑圧部１４は、入力された受信信号Ｒに対し、信号成分２（Ｓ２）を抑圧した信号を出力し、信号成分抑圧後の受信信号を信号分離部１1へ入力する。信号分離部１１および使用周波数帯域検出部１２は、信号成分抑圧後の受信信号を用いて、信号成分の使用周波数帯域検出処理を行う。
【０１６２】
このように一部の信号成分を、該信号の情報を用いて高精度に抑圧し、該信号成分を抑圧した受信信号を用いて、他の信号成分の使用周波数帯域Ｆ１を検出することにより、抑圧対象の信号成分からの干渉の影響を低減して、高精度に信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。
【０１６３】
次に、信号分離部１１における処理について、図２５を参照して説明する。
【０１６４】
上述した受信信号周波数帯域検出器１において、信号分離部１１は、時間窓を用いて処理を行うようにしてもよい。
【０１６５】
信号分離部１１は、図２５に示すように、時間窓を用いて受信信号Ｒを所定の時間幅で切り出し、切り出した時間区間において受信信号Ｒ中に含まれる信号成分Ｓを分離して取り出すことにより時間窓処理を行う。具体的には、時間窓をスライドさせて検出処理を行い、全時間区間の信号分離を行う。
【０１６６】
これにより、分離対象となる受信信号を細かい時間区間に絞ることができ、高精度に信号分離を行うことが可能となる。また、信号分離処理に用いる信号のサイズを小さく抑えることができ、演算量の低減が可能となる。
【０１６７】
また、信号分離部１１は、図２６に示すように、周波数窓を用いて受信信号Ｒを所定の周波数幅で切り出し、切り出した周波数帯域において受信信号Ｒ中に含まれる信号成分Ｓを分離して取り出すことにより周波数窓処理を行うようにしてもよい。具体的には、周波数窓をスライドさせて検出処理を行い、全周波数区間の信号分離を行う。
【０１６８】
周波数窓を用いる場合について、図２７を参照して説明する。
【０１６９】
まず、受信信号Ｒ（ｘ（ｔ））に、回転子としてｅｘｐ｛−ｊ２πΔｆｔ｝を乗算し、信号の中心周波数をずらす。続いて、その中心周波数をずらした信号を帯域制限フィルタにより所定の帯域幅で帯域制限する。
【０１７０】
これにより、ずれた中心周波数を中心として、帯域制限フィルタの通過帯域の信号のみを取り出すことが可能となり、周波数窓を用いた信号の切り出し処理を実現することができる。これにより、分離対象となる受信信号を細かい周波数帯域に絞ることができ、より詳細に信号成分の使用周波数帯域を検出することが可能となる。また、処理を行う全周波数帯域を対象としたフーリエ変換を行う必要がなくなるため、演算量を抑えることが可能となる。
【０１７１】
本発明の実施例によれば、受信信号中に含まれる信号成分のパラメータを知らない状態であっても、同一周波数帯域上で重畳して受信される各信号成分が使用している周波数帯域を検出することが可能となる。
【０１７２】
また、受信機において信号処理を行うことにより、使用可能となる周波数帯域を独自に検出することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明にかかる受信信号周波数帯域検出器は、無線受信装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】スペクトルアナライザを用いる周波数割当法を示すブロック図である。
【図２】動的周波数割当法における同一周波数帯域における複数システム混在の状態を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器の構成例を示す部分ブロック図である。
【図４】独立成分分析による信号分離部の構成例を示すブロック図である。
【図５】逆相合成による信号分離部の構成例を示すブロック図である。
【図６】周波数領域信号を用いる信号分離部の構成例を示すブロック図である。
【図７】時間領域信号を用いる信号分離部の構成例を示すブロック図である。
【図８】時間領域信号および周波数領域信号の両方を用いる信号分離部の構成例を示すブロック図である。
【図９Ａ】周波数領域信号を用いる使用周波数帯域検出部の構成例を示すブロック図である。
【図９Ｂ】周波数領域信号を用いる使用周波数帯域検出部を示す説明図である。
【図１０】信号の周波数方向移動平均電力を用いる使用周波数帯域検出部の構成例を示すブロック図である。
【図１１】使用周波数帯域検出部における使用周波数検出法を示す概念図である。
【図１２】雑音判定を伴う使用周波数帯域検出部の構成例を示すブロック図である。
【図１３】分解後の信号成分の信号帯域幅を観測することによる雑音判定方法を示す概念図である。
【図１４】分解後の信号成分の信号帯域幅を観測することによる雑音判定方法の示す概念図である。
【図１５】相関検出による雑音判定部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】雑音判定部における相関検出部の構成例を示すブロック図である。
【図１７】相関検出における参照信号の抽出例を示す説明図である。
【図１８】周期定常性を利用する雑音判定部の構成例を示すブロック図である。
【図１９】雑音判定部における周期自己相関検出部の構成例を示すブロック図である。
【図２０】信号の周期自己相関値の特性の一例を示す説明図である。
【図２１】本発明の一実施例にかかる繰返し処理を行う受信信号周波数帯域検出器の構成例を示すブロック図である。
【図２２】部分周波数帯域の選定方法の一例を示す説明図である。
【図２３】部分周波数帯域の選定方法の一例を示す説明図である。
【図２４】本発明の一実施例にかかる受信信号周波数帯域検出器の構成例を示すブロック図である。
【図２５】時間窓を用いる処理を示す概念図である。
【図２６】周波数窓を用いる処理を示す概念図である。
【図２７】周波数窓による処理を行う信号分離部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１  受信信号周波数帯域検出器
１１  信号分離部
１２  使用周波数帯域検出部
１３  部分周波数帯域決定部
１４  信号成分抑圧部
１１１  独立成分分析部
１１２  逆相合成部
１１３、１１６、１１８、１１９  フーリエ変換器
１１４、１１５  信号分離器
１１７  時間領域信号分離器
１２０  周波数領域信号分離器
１２１  周波数帯域検出部
１２２  周波数方向移動平均電力計算部
１２３、１２４  周波数帯域検出部
１２５  雑音判定部
１２５１  相関検出部
１２５２  相関値比較部
１２５３  周期自己相関計算部
１２５４  周期定常性利用雑音判定部
１２５１１  参照信号生成器
１２５１２  複素共役算出部
１２５１３  乗算器
１２５１４  期待値計算部
１２５１５  フーリエ変換器
１２５３１  逆フーリエ変換器
１２５３２  帯域制限フィルタ
１２５３３  乗算器
１２５３４  フーリエ変換器
１２５３５  遅延発生器
１２５３６  複素共役算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図２０】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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